Astronominnen und Astronomen haben eine spektakuläre Entdeckung gemacht: Auf dem Gasriesen WASP-127b toben Jetstreams mit unglaublichen Geschwindigkeiten von bis zu 33.000 km/h. Diese Winde übertreffen alles, was bisher in unserem Sonnensystem beobachtet wurde. Die Messungen wurden mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile durchgeführt und liefern spannende Einblicke in die Witterungsbedingungen eines Planeten, der 500 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.
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Ein außergewöhnlicher Gasriese
WASP-127b, der bereits 2016 entdeckt wurde, ist ein Exoplanet der Superlative. Er ist größer als Jupiter, hat jedoch eine deutlich geringere Dichte. Diese „aufgeblähte“ Struktur macht ihn zu einem idealen Kandidaten für atmosphärische Studien. Der Planet umkreist seinen Stern in relativ kurzer Zeit und bietet durch seine heiße und lichtdurchlässige Atmosphäre ideale Bedingungen für genaue Messungen. Die neueste Forschung zeigt, dass die Bedingungen auf WASP-127b weit turbulenter sind, als man bisher angenommen hatte.
Lisa Nortmann, Wissenschaftlerin an der Universität Göttingen und Hauptautorin der Studie, erklärt: „Ein Teil der Atmosphäre dieses Planeten bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf uns zu, während sich ein anderer Teil mit derselben Geschwindigkeit von uns wegbewegt. Dieses Signal zeigt uns, dass um den Äquator des Planeten ein heftiger Überschall-Jetwind weht.“
Jetstreams jenseits unserer Vorstellungskraft
Mit einer Geschwindigkeit von etwa 9 Kilometern pro Sekunde, das entspricht 33.000 Kilometern pro Stunde, bewegen sich diese Winde fast sechsmal so schnell wie der Planet selbst rotiert. Im Vergleich dazu erscheinen die schnellsten Stürme unseres Sonnensystems nahezu zahm. Auf Neptun, dem windigsten Planeten in unserer kosmischen Nachbarschaft, wurden Windgeschwindigkeiten von etwa 1.800 km/h gemessen – ein Bruchteil dessen, was auf WASP-127b beobachtet wurde.
Die Forschenden nutzten das hochmoderne CRIRES+-Instrument am VLT, um das Licht des Muttersterns zu analysieren, das durch die obere Atmosphäre des Planeten dringt. Dabei entdeckten sie Wasserdampf und Kohlenmonoxid in der Atmosphäre. Noch überraschender waren jedoch die Geschwindigkeitsunterschiede, die sie anhand von Lichtverschiebungen feststellen konnten.
Komplexe Wettermuster auf fernen Welten
Die Daten offenbarten nicht nur die beeindruckenden Winde, sondern auch ein komplexes Wettersystem. Die Pole des Planeten sind kälter als die äquatorialen Regionen, und es gibt Temperaturunterschiede zwischen der Morgen- und der Abendseite. Fei Yan, Mitautor der Studie und Professor an der University of Science and Technology of China, kommentiert: „Das zeigt, dass der Planet komplexe Wettermuster aufweist, genau wie die Erde und andere Planeten unseres Sonnensystems.“
Solche Details sind entscheidend, um die Dynamik von Exoplaneten besser zu verstehen. Mit fortschrittlichen Instrumenten wie CRIRES+ können Forschende nicht nur die chemische Zusammensetzung, sondern auch die Bewegungen in den Atmosphären ferner Welten erfassen.
Ein Blick in die Zukunft der Exoplanetenforschung
Bis vor wenigen Jahren war es unvorstellbar, dass Astronominnen und Astronomen das Wetter auf Exoplaneten untersuchen könnten. Heute ermöglichen leistungsstarke Teleskope wie das VLT solche bahnbrechenden Entdeckungen. Lisa Nortmann betont: „Das Verständnis der Dynamik dieser Exoplaneten hilft uns, Mechanismen wie Wärmetransport und chemische Prozesse zu erforschen, unser Wissen über die Planetenentstehung zu vertiefen und die Ursprünge unseres eigenen Sonnensystems besser zu verstehen.“
Noch präzisere Messungen dürften durch das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO möglich werden, das derzeit in Chile gebaut wird. Mit seinem ANDES-Instrument können Forschende die Wettermuster von Exoplaneten noch genauer untersuchen. Dadurch wird es möglich sein, die Dynamik von Planeten mit geringer Masse, etwa Gesteinsplaneten, zu analysieren. „Wir werden in der Lage sein, feinste Details der Windmuster zu erkennen und neue Erkenntnisse über die Atmosphären ferner Welten zu gewinnen“, sagt Nortmann.
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